DE3817256A1 - Verfahren und vorrichtung zum schnellen ein- und austauschen von werkzeugen bei einer numerisch gesteuerten werkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum schnellen Ein- und Austauschen von Werkzeugen bei einem Ketten­ oder Trommelmagazin, das einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine zugeordnet ist, aus oder in eine Kassette mit mehreren hintereinander angeordneten Werkzeugaufnahmen.

Außerdem werden zweckmäßige Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens angegeben.

Es sind Werkzeugwechseleinrichtungen bekannt, bei denen mit Hilfe eines auf einem Portal verfahrbaren Manipulators aus einem bzw. in ein Werkzeugmagazin Werkzeuge gewechselt werden können (R. Binder, H. Hammer in "Werkstattstechnik - wt - Zeitschrift für industrielle Fertigung" 1983, Heft 4, S. 195-198). Die Werkzeuge werden dabei einzeln in das Magazin gebracht oder aus ihm entnommen.

Es ist auch bekannt, die Werkzeuge in Kassetten aufzubewahren, aus denen sie innerhalb eines Bearbeitungszentrums mit Hilfe eines Portalroboters entnommen bzw. in die Kassette eingesetzt werden (Zeitschrift "moderne fertigung", Okt. 1985, S. 26-30). Durch die Kassetten ist zwar die Verfügbarkeit der Werkzeuge in dem Bearbeitungszentrum erhöht, das Bestücken bzw. Entleeren der Kassetten erfolgt ebenfalls einzeln Werkzeug für Werkzeug.

Für ein Werkzeug-Kettenmagazin, das einen geraden Kettentrum aufweist, ist vorgeschlagen worden, zu dem Kettenmagazin bezüglich der Werkzeugaufnahmen passende Kassetten vorzusehen, die eine solche Stellung einnehmen können, daß ein oder mehrere Werkzeuge unmittelbar übergeben bzw. übernommen werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art zu schaffen, mit dem unabhängig von der Art des Ketten- oder Trommelmagazins ein schneller Werkzeugwechsel Ketten­ bzw. Trommelmagazin/Kassette durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich jeweils nur eine Werkzeugaufnahme des ständig umlaufenden Ketten- oder Trommelmagazins und der Kassette unmittelbar gegenüber stehen und daß reißverschlußartig ein Werkzeug nach dem anderen übergeben oder übernommen wird.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine sich gleichsinnig und synchron wie das Ketten- oder Trommelmagazin bewegende Rotationskassette vorgesehen ist.

Eine andere Vorrichtung zum Durchführen des neuen Verfahrens besteht darin, daß an einer Übergabe­ /Übernahmestelle das Ketten- oder Trommelmagazin eine Führungsvorrichtung aufweist und daß eine sich gleichsinnig und synchron wie das Ketten- oder Trommelmagazin bewegende Linearkassette vorgesehen ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei ständig umlaufenden Ketten- oder Trommelmagazinen jeglicher Art eine rasche Übernahme bzw. Übergabe von Werkzeugen aus bzw. in eine Kassette möglich ist und zusätzliche Greifer oder Hubeinrichtungen entfallen.

Die Werkzeuge werden nicht mehr manuell, sondern in einem dynamischen Prozeß maschinell ausgetauscht. Der durch die Erfindung mögliche schnelle Austausch der Werkzeuge hat auch zur Folge, daß bei der Umstellung von einem auf einen anderen abzuwickelnden Auftrag keine nennenswerten Stillstandzeiten auftreten.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 die grundsätzliche Anordnung eines Kettenmagazins mit einer Vorrichtung zum Durchführen des neuen Verfahrens,

Fig. 2 eine Einzelheit zu Fig. 1 und

Fig. 3 eine zweite Vorrichtung zum Durchführen des neuen Verfahrens.

In Fig. 1 ist ein ständig in Richtung des Pfeiles 1 umlaufendes Kettenmagazin mit 2 bezeichnet. (Anstelle dieses Kettenmagazins 2 könnte auch ein Trommelmagazin vorgesehen sein.) 3 ist die Arbeitsspindel einer Bearbeitungsmaschine, in die mit Hilfe eines Werkzeugwechslers 4 Werkzeuge 6 eingesetzt bzw. entnommen werden können. Die in die Arbeitsspindel 3 einzusetzenden Werkzeuge 6 werden den Werkzeugaufnahmen 5 des Kettenmagazins 2 entnommen. Umgekehrt werden in das Kettenmagazin 2 Werkzeuge 6 gebracht, die der Arbeitsspindel 3 entnommen worden sind.

Die Erfindung befaßt sich mit dem schnellen Bestücken bzw. Entleeren von Ketten- oder Trommelmagazinen, beispielsweise des Kettenmagazins 2. Erfindungsgemäß ist beispielsweise eine sich gleichsinnig und synchron wie das Kettenmagazin 2 bewegende Rotationskassette 7 vorgesehen, die auf einem Wagen 8 montiert ist. Mit einer Arretiervorrichtung 9 kann der Wagen 8 so fixiert werden, daß eine seiner Werkzeugaufnahmen 10 einer Werkzeugaufnahme 5 des Kettenmagazins 2 gegenüber steht. Die Drehrichtung der Rotationskassette 7 (Pfeil 11) entspricht der Umlaufrichtung (Pfeil 1) des Kettenmagazins 2. Werden in dieser Stellung von Rotationskassette 7 zu dem Kettenmagazin 2 an sich bekannte Entriegelungen 12 für die Werkzeugaufnahmen 5, 10 betätigt, so können Werkzeuge 6 von dem Kettenmagazin 2 entnommen und in die Rotationskassette 7 gelagert werden. Ebenso können natürlich der Rotationskassette 7 Werkzeuge 6 entnommen und in das Kettenmagazin 2 eingesetzt werden.

In Fig. 2 ist die Rotationskassette 7 in Arbeitsposition zu dem Kettenmagazin 2 dargestellt. Infolge der gleichsinnigen und synchronen Bewegungen (Pfeile 1 und 11) des Kettenmagazins 2 und der Rotationskassette 7 und der Betätigung der Entriegelungen 12 können beispielsweise verschlissene Werkzeuge 6 reißverschlußartig aus dem Kettenmagazin 2 entnommen und in die Rotationskassette 7 gelagert werden,von wo sie einer Aufarbeitung zugeführt werden.

Eine andere vorteilhafte Vorrichtung zum Durchführen des neuen Verfahrens zeigt Fig. 3. Dabei sind Linearkassetten 13 mit z.B. acht Werkzeugaufnahmen 14 vorgesehen. Das Kettenmagazin 2 - auch hier könnte ein Trommelmagazin vorgesehen sein - läuft an der Übergabe-/Übernahmestelle 15 über eine Führungsvorrichtung 16, ähnlich einem für die verschiedensten Zwecke an sich bekannten Kettenspanner. Auf diese Weise kommt - ebenso wie bei der Rotationskassette 7 - immer nur eine Werkzeugaufnahme 5 des Kettenmagazins 2 in Arbeitsposition zu einer Werkzeugaufnahme 14 der Linearkassette 13, so daß auch in diesem Fall ein Werkzeug 6 nach dem anderen reißverschlußartig in das Kettenmagazin 2 übergeben oder aus ihm entnommen und in der Kassette 13 abgelegt werden kann. Die Linearkassetten 13 werden auf einer Rollenbahn 17 an dem durch die Führungsvorrichtung 16 heruntergedrückten Kettenmagazin 2 gleichsinnig und synchron zu letzterem vorbeigeführt, wodurch die reißverschlußartige Übernahme/Übergabe von Werkzeugen erfolgen kann. Es ist beispielsweise denkbar, eine Linearkassette 13 zum Entleeren und eine andere Linearkassette 13 zum Füllen des Kettenmagazins 2 zu verwenden.

Claims (3)

1. Verfahren zum schnellen Ein- und Austauschen von Werkzeugen bei einem Ketten- oder Trommelmagazin, das einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine zugeordnet ist, aus oder in eine Kassette mit mehreren hintereinander angeordneten Werkzeugaufnahmen, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeweils nur eine Werkzeugaufnahme des ständig umlaufenden Ketten­ oder Trommelmagazins und der Kassette unmittelbar gegenüber stehen und daß reißverschlußartig ein Werkzeug nach dem anderen übergeben oder übernommen wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich gleichsinnig und synchron wie das Ketten- oder Trommelmagazin (2) bewegende Rotationskassette (7) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Übergabe-/Übernahmestelle (15) das Ketten- oder Trommelmagazin (2) eine Führungsvorrichtung (16) aufweist und daß eine sich gleichsinnig und synchron wie das Ketten- oder Trommelmagazin (2) bewegende Linearkassette (13) vorgesehen ist.